هنگام انتخاب مواد کاشت در توضیحات برای یک گونه گیاهی خاص، بسیاری از ساکنان تابستانی به روش های مختلف گرده افشانی یا خود گرده افشانی اشاره می کنند. اینها مفاهیمی است که همه ما در مدرسه در درس های گیاه شناسی مطالعه کردیم. اما بسیاری از آنها قبلاً منظور آنها را به خاطر نمی آورند. بیایید حافظه خود را تازه کنیم و انواع گرده افشانی در گیاهان و اهمیت بیولوژیکی آنها را به خاطر بسپاریم. و در عین حال خواهیم فهمید که چرا برخی از گیاهان ما که در کشور یا روی طاقچه کاشته شده اند میوه نمی دهند.
اندام مولد گیاهان عالی
گل شاخه ای اصلاح شده است که در آن هاگ ها و گامت ها تشکیل می شود. گیاهان عالی (آنژیوسپرم ها) دارای گل های پیچیده ای هستند که سازگاری های زیادی با انواع گرده افشانی دارند. گل، با جزئیات متنوع، فرآیندهای تولید مثل جنسی و غیرجنسی را ترکیب می کند. اجزای اصلی گل قسمت های زایشی آن است - آندروسیوم نر (برچه ها) و ژینوسیوم ماده (ماده با تخمدان، سبک و کلاله). گل ها می توانند دوجنسی باشند (هم مادگی و هم پرچم وجود دارد) وهمجنس (یا مادگی یا پرچم وجود دارد). سایر قسمت های گل بسیار متنوع هستند و عملکردهای خاصی دارند.
جلسه برچه و مادگی
گرده افشانی فرآیند انتقال گرده از پرچم ها به کلاله مادگی است. بدون این، تولید مثل گیاهان، تشکیل میوه ها و دانه ها غیرممکن است. در روند تکامل تکاملی، گیاهان راه های مختلفی را برای انجام این انتقال با استفاده از عوامل زیستی و غیر زنده طبیعت ایجاد کرده اند. در اکولوژی، دو نوع گرده افشانی متمایز می شود:
- انتقال گرده از یک گل به مادگی گل دیگر. این فرآیند گرده افشانی متقابل یا زنوهمسری نامیده می شود. از طریق عوامل زیستی (حشرات، پرندگان، خفاش ها) و غیر زنده (باد، آب) انجام می شود.
- خودهمسری (خودگرده افشانی). این انتقال گرده روی کلاله از یک گل است. خود همسری در اشکال وحشی رایج نیست.
اینها انواع گرده افشانی هستند که می توانند بین برخی از گیاهان متناوب باشند.
شرایط خودگرده افشانی
اما شرط اجباری برای اجرای خودگرده افشانی دوجنسیتی بودن گل است. گرده افشانی تصادفی گلها غیر معمول نیست. اما تنها زمانی رخ می دهد که دانه گرده و حشره از نظر فیزیولوژیکی سازگار باشند. در بسیاری از گیاهان، گرده در لوله گرده جوانه نمی زند، که یک عامل محدود کننده برای گیاهان گرده افشانی متقابل است. چند عامل وجود دارد که به خود همسری تصادفی کمک می کند. خود گرده افشانی منظم گیاهان (به عنوان مثال، نخود، لوبیا) می تواند مکانیسم گرانشی داشته باشد. در این مورد، گردهتحت تأثیر گرانش بر روی ننگ می افتد. در موارد دیگر، خود گرده افشانی به صورت اتوهمسری تماسی رخ می دهد - برچه در تماس با کلاله مادگی است. حامل های گرده در وسط گل می توانند قطرات شبنم و حشرات کوچک (تریپس) باشند که در گل زندگی می کنند. در برخی از گیاهان این فرآیند در جوانه اتفاق می افتد و امکان گرده افشانی متقاطع را کاملاً از بین می برد.
خودگرده افشانی اختیاری
یکی از ویژگی های این نوع خودهمسری وجود شرایط ناپایدار است که گرده افشانی متقابل را دوست ندارد. این نوع خودگرده افشانی در غلات، آفتابگردان و علف های پر یافت می شود. در این گیاهان، در خشکسالی یا در دمای پایین، گلهای تک جنسیتی تشکیل می شود و در هوای گرم و مرطوب - دوجنسی. گرده افشانی متقاطع این گیاهان با کمک باد انجام می شود و در شرایط سختی اجرای چنین گرده افشانی از نظر بیولوژیکی توصیه می شود به خود گرده افشانی روی آورد.
ارزش تکاملی
خود گرده افشانی در اصطلاحات تکاملی معنای منفی دارد. مطابق با مفاهیم مدرن، تکامل نیاز به عبور آزاد دارد که با گرده افشانی متقابل فراهم می شود. این است که تنوع آلل ها (درجه بیان یک ژن) را در جمعیت ها افزایش می دهد. و برعکس خود گرده افشانی منجر به هموزیگوسیتی (یکنواختی) آلل ها می شود. اما تحت شرایط خاصی، خود گرده افشانی می تواند منجر به جداسازی اشکال جدید، جداسازی و تثبیت در جمعیت آلل هایی شود که علائم مطلوبی به گیاه می دهد. دقیقا دراین اهمیت تکاملی مثبت تناوب خودهمسری و بیگانه همسری است.
گیاهان خودگرده افشان
در چنین گیاهانی، انتقال گرده بیشتر در یک جوانه باز نشده (مثلاً در لوبیا و نخود) یا در دوره لوله برگ باز نشده (جو) انجام می شود. نخود، لوبیا، جو، گندم، جو، گوجه فرنگی، بادمجان و بسیاری دیگر از محصولات کشاورزی خود گرده افشان هستند. چرا حساب می کنند؟ چون خود گرده افشانی نمی تواند مطلق باشد، همیشه امکان معرفی گرده گیاهان دیگر وجود دارد. حتی جوانه های بسته نیز گاهی توسط حشرات می جوند و گرده گیاهان دیگر را حمل می کنند! خود گرده افشان ها چه ویژگی هایی دارند؟ اینها قطعاً گیاهانی با گل های دوجنسی، کلاله های پر پر بزرگ و گرده های زیادی هستند. علاوه بر این گلهای آنها فاقد گلبرگهای درخشان، شلیل و بوی مطبوع است.
گرده افشانی خود در بنفشه
در طبیعت، بنفشه ها گرده افشانی متقابل و اتوگام هستند. بنفشه های داخلی ما محصول کار پر زحمت پرورش دهندگان است. آنها چنان ساختاری از پرچم و مادگی دارند که گرده افشانی متقاطع بدون دخالت انسان تقریباً غیرممکن است. گرده افشانی حتی در یک جوانه باز نشده اتفاق می افتد و فقط یک آماتور بیمار با کمک تکنیک های خاص می تواند بنفشه های رنگ های مختلف را گرده افشانی کند تا گونه های جدید را پرورش دهد. با تشکر از علاقه مندان برای تنوع این گل ها که طاقچه های ما را تزئین می کنند!
خیار پارتنوکارپیک
پرورش مدرن انواع مختلفی را ارائه می دهدخیار، هم خودگرده افشانی (پارتنوکارپیک) و هم گرده افشانی شده توسط حشرات. این گیاهان به طور خاص برای کشت اولیه در گلخانه هایی که گرده افشان طبیعی وجود ندارد، پرورش داده می شوند. هنگام خرید بذر، باید از خواندن کیفیت واریته خودداری کنید، زیرا هر دو نوع خود گرده افشانی و گرده افشانی متقابل مزایا و معایب خود را دارند.
گرده افشانی در غلات
جو دوسر، چاودار، گندم، ارزن، جو نمایندگان غلات کشاورزی هستند. گلها دارای 2 لم، 2 دانه، سه پرچم و یک مادگی هستند. آنها در گلهای باز نشده خود گرده افشانی می کنند. پس از باز شدن گل، گرده افشانی متقابل عملا غیرممکن است.
خودگرده افشانی در درختان میوه
اگرچه بیشتر انواع میوه دارای گلهایی هستند که هم مادگی و هم برچه دارند، اما در بیشتر آنها خودباروری منتفی است. دلیل آن بلوغ جدا شده از زمان پرچم ها و مادگی است. به همین دلیل است که می توانید با کاشت چندین درخت در نزدیکی، عملکرد را افزایش دهید، به عنوان مثال، گیلاس. اما در گونه های پرورش یافته مصنوعی، گرده افشانی خود مورد استقبال قرار می گیرد. نمونه آن شلیل است. اما انتظار نداشته باشید که از یک بذر گیاهی پربار رشد کنید. در چنین اشکال ترکیبی، نسل‌های بعدی افسردگی هیبریدی را تجربه می‌کنند - کاهش در زنده‌مانی و بازده.
انتخاب و خود گرده افشانی
این پدیده به طور گسترده در اصلاح نباتات استفاده می شود. ما می دانیم که خود باروری و عبور از ارگانیسم های نزدیک به انتقال منجر به گذار می شودژن ها به حالت هموزیگوت در می آیند و منجر به کاهش قابلیت حیات و بهره وری و متعاقباً انحطاط می شود. روند مداوم جهش هایی که انباشته می شوند که اغلب آنها مغلوب و نامطلوب هستند، عامل این ظلم است. در گیاهان با گرده افشانی متقاطع، این جهش ها در حالت هتروزیگوت هستند و به هیچ وجه خود را نشان نمی دهند. با خود گرده افشانی، احتمال انتقال آنها به هموزیگوت چندین برابر افزایش می یابد، اما به دلیل حذف طبیعی در جمعیت باقی نمی مانند. از خود گرده افشانی در اصلاح نژاد به عنوان ابزاری برای ایجاد خطوط خالص (هموزیگوت) با صفات ثابت استفاده می شود. علیرغم کاهش بهره وری، پس از هیبریداسیون، اغلب پدیده هتروزیس ظاهر می شود - قدرت هیبریدها از انواع با خود گرده افشانی. این پدیده هیبریداسیون بین خطی نامیده می شود و در فروشگاه ها می توان چنین دانه های هیبریدی را مشاهده کرد (با علامت F1 مشخص شده اند). در نسل اول، هیبریدها از نظر عملکرد بهتر از خطوط خالص هستند، اما در نسل های بعدی، اثر قدرت هیبریدها از بین می رود.
